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Industrie 4.0: Cyber physische Systeme

Internet of Things, Smart Factories oder Embedded Systems: Die Industrie 4.0 beherbergt viele neue Begriffe. Einer unter ihnen sind die cyber physischen Systeme, mit denen wir uns heute befassen.

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Cyber physische Systeme: Komplexität hat einen neuen Namen

Sie bilden die Basis der Industrie 4.0 und sind doch an Komplexität kaum zu übertreffen: Die Rede ist von cyber physischen Systemen. Das Problem am Verständnis der „CPS“ liegt zum einen daran, dass diese in allen erdenklichen Bereichen zum Einsatz kommen können – von der Medizin bis zur Verkehrsregelung. Zum anderen sind cyber physische Systeme eine neue Form der Technik, die in der Industrie 4.0 bisher nie da gewesene Ausmaße annehmen wird.

Im Wesentlichen lassen sich die cyber physischen Systeme so zusammenfassen: Die in den Systemen eingebettete Elektronik und Software ist über Sensoren und Antriebselemente mit der Außenwelt vernetzt. Die physikalische Welt verschmilzt hier also mit der virtuellen – und beispielsweise Produktionselemente sind zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Die Sensoren nehmen hierfür Informationen ihrer Umwelt auf und machen diese Informationen für netzbasierte Dienste verfügbar. Diese wiederum können auf die Vorgänge innerhalb der Umwelt direkt einwirken. Dadurch können selbst ganze Industrieanlagen mittels der CPS in Echtzeit gesteuert und überwacht werden.

Status quo und Zukunftsmusik

Erste Ansätze der cyber physischen Systeme gibt es in Form der Navigationssoftware bereits heute. Zur verbesserten Routenführung werden Mobilfunkdaten ausgewertet, die Aufschluss über aktuelle Bewegungsprofile geben. Diese Stauinformationen werden auf das Navigationsgerät übertragen und der Autofahrer erhält ohne Verzögerung eine Benachrichtigung über die Verkehrslage. Inklusive Angabe von Alternativrouten, Anfang und Länge des Staus. Das Warten auf Radiomeldungen wird somit hinfällig. Diese Grundform der cyber physischen Systeme reguliert übrigens heute schon aktiv selbststeuernd Teile des Zug- und Flugverkehrs.

Doch zukünftig bieten die cyber physischen Systeme noch größere Möglichkeiten. Sie können beispielsweise Energienetze autonom steuern, Patienten und Ärzte miteinander vernetzen, Produktionen aus der Ferne bedienen oder auch die Mobilität in Form von fahrerlosen Fahrzeugen revolutionieren. Das Geheimnis liegt hierbei in der Interoperabilität der verschiedenen Elemente. Alle Komponenten müssen miteinander kompatibel sein, das heißt: die gleiche Sprache sprechen. Ist dies gewährleistet, ergeben sich neue Möglichkeiten – in nahezu jedem Lebensbereich.

17.11.2016 Von: Martina Guttek

 

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